ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ



NGÔ VĂN THÁP



MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (GPON) VÀ ỨNG DỤNG
TRIỂN KHAI TẠI VIỄN THÔNG HÀ NỘI






LUẬN VĂN THẠC SĨ








HÀ NỘI – 2010
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGÔ VĂN THÁP


MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (GPON) VÀ ỨNG DỤNG
TRIỂN KHAI TẠI VIỄN THÔNG HÀ NỘI


Ngành: Công nghệ Điện Tử -Viễn Thông.
Chuyên Ngành: Kỹ thuật điện tử.
Mã số: 60 52 70

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN QUỐC TUẤN






HÀ NỘI – 2010


1
MỤC LỤC

MỤC LỤC
1
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG SỐ LIỆU

3
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
5
LỜI NÓI ĐẦU
10
CHƢƠNG 1. MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON) VÀ UMTS
12

1.1. Mở đầu
1.2. Mạng quang thụ động PON
12
13


1.2.1 Kiến trúc của PON
1.2.2 Các hệ thống PON đang đƣợc triển khai
14
16

1.3. UMTS
18


1.3.1 Kiến trúc mô hình UMTS
18


1.3.2 Mạng truy nhập vô tuyến
19



1.3.3 Các dịch vụ của UMTS
20

1.4. Phƣơng thức tích hợp mạng
21


1.4.1 Phƣơng thức độc lập
21


1.4.2 Phƣơng thức lai ghép
22


1.4.3 Phƣơng thức Microwave-over-fiber
23

1.5. Nhận xét
24
CHƢƠNG 2. CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG GPON
26

2.1. Giới thiệu chung
26

2.2. Kiến trúc GPON
27


2.3. Thông số kỹ thuật
31


2.3.1 Các tốc độ truyền dẫn chung
31


2


2.3.2 Các tốc độ dịch vụ cuộc gọi
32


2.3.4 Các thông số khác
33

2.4. Kỹ thuật truy nhập và ghép kênh
33


2.4.1 Kỹ thuật truy nhập
33


2.4.2 Phƣơng thức ghép kênh
34



2.4.3 Phƣơng thức đóng gói dữ liệu
35

2.5. Định cỡ và cấp băng tần động
35


2.5.1. Thủ tục định cỡ
35


2.5.2. Phƣơng thức cấp phát băng thông
38

2.6. Bảo mật
39


2.6.1. Qui ƣớc đầu vào và các đầu ra
40


2.6.2. Thuật toán AES
41


2.6.3. Sửa lỗi chuyển tiếp FEC
43

2.7. Kết luận

44
CHƢƠNG 3. TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPON TRÊN MẠNG
VIỄN THÔNG HÀ NỘI
46

3.1. Mô tả mạng truy nhập băng rộng của Viễn thông HN
46


3.1.1. Mạng MAN E
46


3.1.2. Mạng cáp quang
48

3.2. Mục đích xây dựng mạng GPON
49


3.2.1. Định hƣớng chung
49


3.2.2. Các hình thức cung cấp quang FTTx
49

3.3. Khảo sát nhu cầu sử dụng dịch vụ mạng quang trên địa bàn TP Hà
Nội
50



3.3.1. Nhu cầu dịch vụ viễn thông của các cơ quan Đảng, Chính
phủ
50


3


3.3.2. Nhu cầu của nội bộ Viễn thông Hà Nội
53

3.4. Xây dựng cấu trúc mạng GPON Viễn thông Hà Nội
54


3.4.1. Nguyên tắc xây dựng Mạng
54


3.4.2. Các tham số yêu cầu
54


3.4.3. Quy định về chiều dài cáp quang và số lƣợng măng sông
đấu nối thẳng trên tuyến cáp quang từ OLT đến ONT/ONU
57



3.4.4. Các bƣớc xây dựng cấu hình mạng
59


3.4.5. Triển khai xây dựng mạng tại VNPT Hà Nội
59

3.5. Khảo sát đánh giá tuyến Gpon tại Cầu Giấy
63


3.5.1. Tuyến GPON tại Cầu Giấy
63


3.5.2 Khảo sát độ lợi quang tuyến GPON Cầu Giấy.
64
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
70

4.1. Kết luận
70

4.2. Hƣớng nghiên cứu tiếp theo
71
TÀI LIỆU THAM KHẢO
72
PHỤ LỤC 1: Bảng chỉ số băng thông.
74
PHỤ LỤC 2: Thống kê băng thông chi tiết cho mạng GPON-VTHN.

75
PHỤ LỤC 3: Danh sách các trạm OLT-GPON.
79
PHỤ LỤC 4: Số lƣợng thiết bị tại khu vực Hà Nội cũ.
82
PHỤ LỤC 5: Số lƣợng thiết bị tại khu vực Hà Nội mới.
84
















4
DANH SÁCH HÌNH VẼ, BẢNG


Hình 1-1 : Mô hình mạng quang thụ
12
Hình 1-2 : Cấu trúc PON

12
Hình 1-3 : Mô hình kiến trúc 3G-WCDMA UMTS R3.
12
Hình 1-4 : Vai trò logic của SRNC và DRNC
17
Hình 1-5 : Kiến trúc mạng độc lập
19
Hình 1-6 : Kiến trúc lai ghép UMTS&PON
19
Hình 1-7 : Kiến trúc Microwave-Over-Fiber
20
Hình 2-1 : Kiến truc mạng GPON
28
Hình 2-2 : Các khối chức năng của OLT
29
Hình 2-3 : Các khối chức năng của ONU
30
Hình 2-4 : Các bộ ghép 8x8 đƣợc tạo ra từ bộ ghép 2x2
31
Hình 2-5 : Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao
32
Hình 2-6 : Cấu trúc tổng thể mạng truy nhập quang thụ động GPON
34
Hình 2-7 : TDMA GPON
35
Hình 2-8 : Định cỡ giai đoạn 1 của GPON
37
Hình 2-9 : GPON Ranging pha 2
38
Hình 2-10 : Báo cáo và phân bổ băng thông trong GPON

39
Hình 2-11 : Thủ tục cấp phát băng thông trong GPON
39
Hình 2-12 : Các mảng State đầu vào và đầu ra
41
Hình 2-13 : Các kết hợp Key Block Round
42
Hình 2-15 : Hiệu năng sử dụng mã FEC cho GPON.
44
Hình 3-1 : Cấu trúc mạng MEN Viễn thông Hà Nội
47
Hình 3-2: Biểu đồ nhu cầu dịch vụ viễn thông cơ quan trung ƣơng
51
Hình 3-3 : Mô tả mạng GPON cơ quan TW
52
Hình 3-4 : Sơ đồ đấu nối tuyến quang từ OLT đến ONU
56
Hình 3-5 : Mạng GPON Viễn thông Hà Nội
61
Hình 3-6 : Biểu đồ thể hiện chỉ số băng thông mạng GPON
62
Hình 3-7 : Thống kê lƣu lƣợng băng thông
62
Hình 3-8 : Sơ đồ tuyến GPON khu vực Cầu Giấy
63
Hình 3-9 -10: Hiệu quả độ lợi quang khi sử dụng FEC
65
Hình 3-11: Biểu đồ hiệu quả quang
67
Bảng 3.12 : Sự phụ thuộc BM-BER.

57
Bảng 3.2 : Các tham số đo đạt hiệu quả quang.
69


5
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT


Chữ viết tắt
Tiếng Anh
Đối chiếu tiếng Việt
ADM

Add Drop Multiplexer

Bộ ghép kênh xen rẽ

APON
ATM Passive Optical Network
Mạng quang thụ động ATM
ATM
Asynchronous Transfer Mode
Chế độ truyền tải không đồng bộ
AUI
Attachment Unit Interface
Cáp nối với thiết bị
BPON
Broadband PON
Mạng quang thụ động băng rộng

BM-TX
Burst-mode transmitter
Truyền chế độ cụm (gói)
BER
Bit Error Rate
Tỷ lệ bít lỗi
BM-LDD
Burst-mode laser diode driver
Chế độ truyền gói sử dụng laze điốt điều
khiển
BM
Burst-mode
Chế độ truyền gói
Capex
Capital Expenditrure
Chi phí đầu tƣ ban đầu
CDM
Code Division Multiplexing
Ghép kênh theo mã
CE
Customer Equipment
Thiết bị khách hàng
CIR
Constant Information Rate
Tốc độ thông tin tốt nhất
CO
Central Office
Tổng đài trung tâm
CRC


Cyclic Redundancy Check

Kiểm tra vòng dƣ

CSMA/CD
Carrier sense Multiple access /
Collision detect
Đa truy nhập cảm nhận sóng mang/phát
hiện xung đột
DA

Destination Address

Địa chỉ đích

DCE
Data Communications
Equipment

Thiết bị thông tin số liệu


6
DCS

Digital Cross-connect

Bộ nối chéo số

DFSM

Dispersion Flattened single
M
ode

Sợi tán sắc phẳng
DLC
Digital Loop Carrier
Sóng mang vòng số
DSL

Digital Subscriber Loop

Vòng thuê bao số

DSSM
Dispersion Shifted Single
Mode

Sợi tán sắc dịch chuy
ể
n
DTE

Data Terminal Equipment

Thiết bị đầu cuối số liệu

DWDM
Dense Wavelength Division
Multi


Ghép bƣớc sóng với mật độ cao
E-LAN
Ethernet LAN
Mạng LAN Ethernet
E-Line
Ethernet Line
Tuyến Ethernet
EMS
Element Management System
Phần tử quản lí hệ thống
EPON
Ethernet PON
Mạng quang thụ động Ethernet
EVC
Ethernet Virtual Connection
Kết nối ảo Ethernet
FCS

Frame Check Sequence

Dãy bit kiểm tra khung

FDM
Frequency Division
Multiple

Ghép kênh theo tần số
FEC
Forward –error Correction

Sửa lỗi hƣớng tới trƣớc
FSAN
Full Service Access Network
Tập dịch vụ mạng truy nhập
FTTB
Fiber to the Building
Cáp quang nối đến toà nhà
FTTC
Fiber to the Curb
Cáp quang nối đến cụm dân cƣ
FTTH

Fiber to the Home

Cáp quang nối tận nhà

FP
Fabry-Perot
Đi ốt laser


7
GPON
Gigabit Passive Optical Network

Mạng quang thụ động gigabit

GEM
GPON Encapsulation Method
Phƣơng thức đóng gói dữ liệu Gpon

HF
H
ybrid- Fiber Coax Television
System

Hệ thống phân phối tín hiệu truyền hình
lai ghép quang đồng trục
IPTV
Internet Protocol Television
Giao thức truyền hình Interrnet
IFG
Inter Frame Gap
Khoảng cách giữa hai khung liền kề
IP
Internet Protocol
Giao thức Internet
IPG

Inter Packet Gap

Khoảng cách hai gói liền kề

ISO
International Organization for
S
tandard

Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế
LAN
Local Area Network

Mạng nội bộ
LLC

Line Terminal Equipment
Thiết bị kết cuối đƣờng dây
LMD
Medium Access Control
Điều khiển truy nhập môi trƣờng
LTE
Metro Area Network
Mạng diện rộng
MAC
Medium Access Control
Điều khiển truy nhập môi trƣờng
MAN
Metro Area Network
Mạng diện rộng
MAU
Media Access Unit
Khối truy nhập môi trƣờng
MDI
Medium Dependent Interface
Giao diện độc lập môi trƣờng
MEN

Metro Ethernet Network

Mạng diện rộng dùng Ethernet

MIB

Management Information
Base

Cơ sở thông tin quản lý
MII
Medium Independent Interface
Giao diện phụ thuộc môi trƣờng
MMDS
Multi Channel Multi Point
Distribution System
Hệ thống phân bổ đa kênh, đa điểm



8
MPCP

Multi-Point Control Protocol
Giao thức điều khiển đa điểm
MPLS
Multi Protocol Label Switch
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MPN
Mode partition noise
Chế độ ồn
NIC
Network Interface cards
Card giao diện mạng
NLP
Normal Link Pulse

Xung báo hiệu liên kết
OLT
Optical Line Terminal
Thiết bị kết cuối đƣờng quang
ONU
Optical Network Terminal
Thiết bị kết cuối Mạng quang
PCS
Physical Coding Sub-layer
Lớp con mã hoá vật lý
PDU
Protocol Data Unit
Đơn vị số liệu giao thức
PMA
Physical Layer Attachment
Truy nhập lớp vật lý
PMD
Physical Medium Dependent
Phụ thuộc môi trƣờng vật lý
PON
Passive Optical Network
Mạng quang thụ động
PVC
Permanent virtual Circuit
Mạch ảo bán cố định
SA
Source Address.
Địa chỉ nguồn
SFD
Start of Frame Delimiter

Ranh giới bắt đầu khung
SME
Station Management Entity
Thực thể quản lý trạm
SMF
Single Mode Fiber
Sợi quang đơn mode
SSM
Standard Single Mode
Sợi đơn mode chuẩn
TCP
Transport Control Protocol
Giao thức điều khiển truyền tải
TDM
Time Division Multiplexing
Ghép kênh theo thời gian
UNI
User Network Interface
Giao diện mạng-ngƣời dùng
UTP
Unshielded Twisted Pair
Cáp trần xoắn đôi


9
UMTS
Universal Mobile
Telecommunications System
Hệ thống viễn thông di động toàn cầu.
RG

Resident Gateways
Cổng tập trung
VLAN
Virtual Local Area Network
Mạng LAN ảo
VPN
Virtual Private Network
Mạng riêng ảo
WAN

Wide Area Network

Mạng diện rộng

WDM
Wavelength Division Multiple
Ghép kênh theo bƣớc sóng



10
LỜI NÓI ĐẦU



Trong những năm gần đây việc xuất hiện và phát triển mạnh mẽ các công nghệ
Viễn thông mới đã làm thay đổi hoàn toàn diện mạo ngành Viễn thông cả về chất và
lƣợng. Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu phát triển các loại hình dịch vụ Viễn
thông, đặc biệt là các dịch vụ băng rộng đa phƣơng tiện đang ngày một tăng. Để đáp
ứng nhu cầu trao đổi thông tin của xã hội, các mạng Viễn thông ngày nay phải đƣợc đổi

mới cả về công nghệ lẫn cơ cấu tổ chức kinh doanh, và quản lý khai thác.

Mạng truy nhập băng rộng hiện tại chủ yếu dựa trên hạ tầng cáp đồng sử dụng
công nghệ xDSL, về cơ bản mới chỉ đáp ứng cho các dịch vụ truy nhập tốc độ dƣới 2
Mbit/s. Thời gian gần đây, các hệ thống thông tin quang đã chiếm lĩnh hầu hết các
tuyến truyền dẫn trọng yếu trên mạng lƣới viễn thông và đƣợc coi là phƣơng thức
truyền dẫn có hiệu quả nhất, không chỉ mạng đƣờng trục với các tuyến vƣợt biển và
xuyên lục địa mà còn mở rộng trên các tuyến mạng truy nhập. Để đáp ứng nhu cầu
truyền tải lớn do bùng nổ thông tin trong xã hội, đặc biệt là sự phát triển của các dịch
vụ băng thông rộng, mạng truyền dẫn đòi hỏi phải có sự phát triển mạnh cả về quy mô
và trình độ công nghệ nhằm tạo ra các cấu trúc mạng bao gồm các hệ thống truyền dẫn
quang hiện đại. Các hệ thống thông tin quang trong thời gian tới phải đảm bảo có tốc
độ cao, cự ly xa, có cấu trúc hệ thống linh hoạt, độ tin cậy cao…

Vì vậy nghiên cứu triển khai các giải pháp truy cập quang là vấn đề cấp thiết
hiện nay nhằm xây dựng hạ tầng mạng truy cập đáp ứng cung cấp các dịch vụ băng
rộng chất lƣợng cao cho các dịch vụ thoại, hình ảnh và dữ liệu dựa trên IP. Qua đó
cũng đặt ra những vấn đề cần giải quyết cấp bách đối với mạng truy cập. Nghiên cứu
triển khai giải pháp truy cập mới nhằm chiếm lĩnh thị trƣờng dịch vụ mới là rất cần
thiết đối với tình hình hiện nay. Công nghệ truy cập quang thụ động GPON đã đƣợc
ITU chuẩn hóa, hiện nay là một trong những công nghệ đƣợc ƣu tiên lựa chọn cho
triển khai mạng truy cập tại nhiều nƣớc trên thế giới. GPON là công nghệ hƣớng tới
cung cấp dịch vụ mạng đầy đủ, tích hợp thoại, hình ảnh và số liệu với băng thông lớn
tốc độ cao. Do vậy GPON sẽ là công nghệ truy cập lựa chọn triển khai hiện tại và
tƣơng lai.

Luận văn ―Mạng quang thụ động (GPON) và ứng dụng triển khai tại Viễn
thông Hà Nội‖ nhằm mục đích tìm hiểu những đặc điểm kỹ thuật cơ bản của công



11
nghệ GPON, qua đó đề xuất cấu hình Mạng GPON của Viễn thông Hà Nội, luận văn
thực hiện gồm 04 chƣơng:
 Chƣơng 1: Trình bày tổng quan về mạng quang thụ động (PON) mạng UMTS
và giới thiệu về các hệ thống PON hiện đang đƣợc triển khai.
 Chƣơng 2: Trình bày tổng quan về công nghệ GPON, trong đó nghiên cứu các
vấn đề về cấu trúc khung, định cỡ và phân định băng tần động là các vấn đề
trọng tâm của GPON
 Chƣơng 3: Triển khai ứng dụng GPON trên mạng viễn thông Hà Nội: Trình bày
các đề xuất về cấu hình, tổ chức mạng GPON, thiết kế cụ thể 01 tuyến Gpon,
mô phỏng tính toán ảnh hƣởng của độ lợi quang theo mã FEC tuyến GPON tại
VNPT Hà Nội.
 Cuối cùng là phần kết luận và hƣớng nghiên cứu tiếp theo của luận văn.

Do nội dung kiến thức của đề tài còn mới, khả năng còn hạn chế nên quyển đồ án
này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận đƣợc sự chỉ
bảo góp ý của các thầy cô giáo và đồng nghiệp để đề tài đƣợc hoàn thiện và đƣợc áp
dụng vào thực tế mang lại hiệu quả cao.















12
CH
Ƣ
Ơ
NG
1
.
MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON)


1.1 MỞ ĐẦU

Mạng viễn thông thƣờng đƣợc cấu thành bởi hai thành phần chính: mạng đƣờng
trục (mạng lõi) và mạng truy cập. Trong những năm gần đây, mạng đƣờng trục có
những bƣớc phát triển nhảy vọt do sự xuất hiện của các công nghệ mới, nhƣ công nghệ
ghép kênh theo bƣớc sóng (WDM) với tốc độ truyền tin tới 40 Gbps. Cũng trong
khoảng thời gian này, mạng truy cập (hay LAN) cũng đã đƣợc cải tiến và nâng cấp
từ tốc độ 10 Mb/s lên 100Mb/s và có thể đến 1Gb/s. Thậm chí, các sản phẩm Ethernet
10 Gb/s cũng đã bắt đầu xuất hiện trên thị trƣờng về băng thông giữa một bên thực
hiện trên DSL với một bên là mạng truy nhập thông tin di động tốc độ cao
(3G/4G) dẫn đến hiện tƣợng nút cổ chai (bottleneck) trong mạng Viễn thông. Việc
bùng nổ lƣu lƣợng Internet trong thời gian vừa qua càng làm trầm trọng thêm các vấn
đề của mạng truy cập, các báo cáo thống kê cho thấy lƣu lƣợng dữ liệu đã tăng 100%
mỗi năm kể từ năm 1990. Sự kết hợp giữa các yếu tố kinh tế và công nghệ đã tạo ra
những thời điểm mà tốc độ phát triển đạt tới 1000% trong một năm (vào những
năm 1995 và 1996), xu hƣớng này vẫn sẽ còn tiếp tục trong tƣơng lai, tức là càng ngày
sẽ càng có nhiều ngƣời sử dụng trực tuyến và những ngƣời sử dụng đã trực tuyến thì
thời gian trực tuyến sẽ càng nhiều hơn, do vậy nhu cầu về băng thông lại càng tăng

lên.

Các nghiên cứu thị trƣờng cho thấy rằng, sau khi nâng cấp lên công nghệ băng
rộng, thời gian trực tuyến của ngƣời sử dụng đã tăng lên 35% so với trƣớc khi nâng
cấp. Lƣu lƣợng thoại cũng tăng lên nhƣng với tốc độ thấp hơn nhiều, khoảng 8% mỗi
năm. Theo hầu hết các báo cáo phân tích, lƣu lƣợng của dữ liệu hiện nay đã vƣợt trội
hơn rất nhiều so với lƣu lƣợng thoại. Càng ngày sẽ càng có nhiều dịch vụ và các ứng
dụng mới đƣợc triển khai khi băng thông dành cho ngƣời sử dụng tăng lên. Đứng
trƣớc tình hình đó, một số công nghệ mới đã đƣợc đƣa ra nhằm đáp ứng những đòi hỏi
về băng tần.

Hiện tại, các nhà cung cấp dịch vụ đã triển khai cung cấp dịch vụ Internet bằng
công nghệ đƣờng dây thuê bao số DSL. DSL sử dụng đôi dây giống nhƣ dây điện
thoại và yêu cầu phải có một modem DSL đặt tại thuê bao và DSLAM đặt tại tổng đài.
Tốc độ dữ liệu của DSL nằm trong khoảng từ 128Kb/s đến 1,5Mb/s, mặc dù tốc độ
của nó đã tăng đáng kể so với modem tƣơng tự, nhƣng khó có thể đƣợc coi là băng


13
rộng do không cung cấp đƣợc các dịch vụ video, thoại, dữ liệu cho các thuê bao ở xa.
Khoảng cách từ tổng đài đến theo bao chỉ trong phạm vi 5,5 km, có thể tăng khoảng
cách này bằng giải pháp triển khai thêm nhiều DSLAM đến gần thuê bao, nhƣng đây
là một giải pháp không hiệu quả do chi phí quá cao.

Trong những năm gần đây, do sự phát triển vô cùng mạnh mẽ của mạng di
động về cả số lƣợng lẫn chất lƣợng, số lƣợng máy di động đạt tới 0.2 máy/1 ngƣời dân
trƣởng thành trong khi đó số lƣợng máy cố định hầu nhƣ giữ nguyên hay tăng trƣởng
rất thấp. Tuy nhiên các máy cố định có các đặc tính ƣu việt không thể bỏ qua mặc dù
các máy di động 3G/4G ngày càng đƣợc cung cấp băng thông rộng hơn (hiện nay có
thể đạt tới 8Mb/s và trong tƣơng lai có thể có 54Mb/s). Chúng ta cũng đã thấy rằng cả

công nghệ DSL và cáp modem đều không đáp ứng đƣợc những yêu cầu về băng thông
cho mạng truy cập đa ngƣời dùng, băng thông rộng tƣơng xứng với mạng không dây
3G. Hầu hết các nhà công nghệ mạng hiện nay đều đang tiến tới một công nghệ mới,
tập trung chủ yếu vào truyền tải dữ liệu dựa trên Internet với giao thức IP. Trong bối
cảnh đó, công nghệ PON sẽ là một giải pháp tối ƣu cho mạng truy nhập băng rộng,
ngƣời ta trông đợi mạng PON sẽ giải quyết đƣợc các vấn đề tắc nghẽn băng thông của
mạng truy nhập trong kiến trúc mạng viễn thông. Giữa một bên là các nhà cung cấp
dịch vụ CO, các điểm kết cuối, các điểm truy cập và một bên là các công ty cung cấp
dịch vụ qua mạng đƣờng trục hay trong chính bản thân mạng truy cập.

Theo các nhà nghiên cứu hiện nay, có 4 kiểu tích hợp cơ bản giữa PON và 3G
theo kiểu kiến trúc độc lập hay kiến trúc lai ghép, hay kiến trúc liên kết có định hƣớng
đồng nhất hay kiến trúc microwave-over-fiber. Chỉ có kiểu kiến trúc độc lập là không
cần thay đổi các thành phần mạng hiện hành của cả mạng PON lẫn mạng 3G, tuy
nhiên kiểu kiến trúc này sẽ không thật sự hiệu quả. Việc áp dụng kiểu kiến trúc nào
giữa 3G và PON tùy thuộc vào các yêu cầu khác về các đặc tính vật lí của mạng nhƣ
độ xuyên kênh, nhiễu, độ phi tuyến , các yêu cầu về chất lƣợng dịch vụ (QoS) giữa 2
mạng và điều này đòi hỏi các phần tử mạng của một trong hai mạng (hay cả hai) phải
thay đổi nhằm nâng cao hiệu năng mạng.

1.2 MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON)

Mạng quang thụ động có thể định nghĩa một cách ngắn gọn nhƣ sau: ―Mạng
quang thụ động (PON) là một mạng quang không có các phần tử điện hay các thiết bị
quang điện tử‖.



14
Nhƣ vậy với khái niệm này, mạng PON sẽ không chứa bất kỳ một phần tử tích

cực nào mà cần phải có sự chuyển đổi điện-quang (EO). Thay vào đó, PON sẽ chỉ bao
gồm: sợi quang, các bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hƣớng, thấu kính, bộ lọc, ,
điều này giúp cho PON có một số ƣu điểm nhƣ: không cần nguồn điện cung cấp nên
không bị ảnh hƣởng bởi lỗi nguồn, có độ tin cậy cao và không cần phải bảo dƣỡng do
tín hiệu không bị suy hao nhiều nhƣ đối với các phần tử tích cực.

Mạng PON ngoài việc giải quyết các vấn đề về băng thông, nó còn có ƣu điểm
là chi phí lắp đặt thấp do nó tận dụng đƣợc những sợi quang trong mạng đã có từ
trƣớc. PON cũng dễ dàng và thuận tiện trong việc ghép thêm các ONU theo yêu cầu
của các dịch vụ, trong khi đó việc thiết lập thêm các nút trong mạng tích cực khá phức
tạp do việc cấp nguồn tại mỗi nút mạng và trong mỗi nút mạng đều cần có các bộ phát
lại.

PON có thể hoạt động với chế độ không đối xứng. Chẳng hạn, một mạng PON
có thể truyền dẫn theo luồng OC-12 (622 Mbits/s) ở đƣờng xuống và truy nhập theo
luồng OC-3 (155 Mbits/s) ở đƣờng lên. Một mạng không đ
ố
i xứng nhƣ v
ậ
y sẽ giúp
cho chi phí c
ủ
a các ONU gi
ả
m đi rất nhiều, do chỉ phải sử d
ụ
ng các b
ộ
thu phát giá
thành th

ấ
p hơn

Do các nút của mạng PON nằm ở bên ngoài mạng, nên tổn hao năng lƣợng trên
các nút này không gây ảnh hƣởng gì đến các nút khác, khả năng một nút mất năng
lƣợng mà không làm ngắt mạng là rất quan trọng đối với mạng truy cập, do các nhà
cung cấp không thể đảm bảo đƣợc năng lƣợng dự phòng cho tất cả các đầu cuối ở xa.

Với những lý do nhƣ trên, công nghệ PON có thể đƣợc coi là một giải pháp
hàng đầu cho mạng truy cập, PON cũng cho phép tƣơng thích với các giao diện
SONET/SDH và có thể đƣợc sử dụng nhƣ một vòng thu quang thay thế cho các tuyến
truyền dẫn ngắn trong mạng đô thị hay mạch vòng SONET/SDH đƣờng trục.

1.2.1 Kiến trúc của PON

Các phần tử thụ động của PON đều nằm trong mạng phân bố quang (hay còn
gọi là mạng ngoại vi) bao gồm các phần tử nhƣ sợi quang, các bộ tách/ghép quang thụ
động, các đầu nối và các mối hàn quang. Các phần tử tích cực nhƣ OLT và các ONU
đều nằm ở đầu cuối của PON, tín hiệu trong PON có thể đƣợc phân ra và truyền đi
theo nhiều sợi quang hoặc đƣợc kết hợp lại và truyền trên một sợi quang thông qua bộ
ghép quang, phụ thuộc vào tín hiệu đó là đi theo hƣớng lên hay hƣớng xuống của


15
PON. PON thƣờng đƣợc triển khai trên sợi quang đơn mode, với cấu hình cây là phổ
biến, PON cũng có thể đƣợc triển khai theo cấu hình vòng ring cho các khu thƣơng
mại hoặc theo cấu hình bus khi triển khai trong các khu trƣờng sở Mô hình mạng
quang thụ động với các phần tử của nó đƣợc biểu diễn nhƣ trong hình1-1



Hình 1-1: Mô hình Mạng quang thụ động

Về mặt logic, PON đƣợc sử dụng nhƣ mạng truy cập kết nối điểm - đa điểm
theo chiều một CO phục vụ cho nhiều thuê bao và kết nối điểm – điểm theo chiều
ngƣợc lại. Có một số cấu hình kết nối điểm-đa điểm phù hợp cho mạng truy nhập nhƣ
cấu hình cây, cây và nhánh, vòng ring, hoặc bus Cấu trúc mạng PON đƣợc chỉ ra
trong hình 1-2.



Hình 1.2: Cấu trúc PON

Bằng cách sử dụng các bộ ghép 1:2 và bộ chia quang 1:N, PON có thể triển khai
theo bất cứ cấu hình nào. Ngoài ra, PON còn có thể thu gọn lại thành topo mạng: vòng
ring kép, hay topo mạng hình cây. Tất cả các tuyến truyền dẫn trong PON đều đƣợc
thực hiện giữa OLT và ONU, OLT nằm ở CO và kết nối mạng truy nhập quang với
mạng đô thị (MAN) hay mạng diện rộng (WAN), đƣợc là mạng đƣờng trục. ONU nằm


16
tại vị trí đầu cuối ngƣời sử dụng (FTTH hay FTTB hoặc FTTC). Đây là cấu hình rất
mềm dẻo, phù hợp với nhu cầu phát triển của thuê bao, cũng nhƣ những đòi hỏi ngày
càng tăng về băng thông.

1.2.2 Các hệ thống PON đang đƣợc triển khai

1.2.2.1. APON/BPON

Từ năm 1995, 7 nhà khai thác mạng hàng đầu thế giới đã lập nên nhóm FSAN
(Full Service Access Network) với mục tiêu là thống nhất các tiêu chí cho mạng truy

cập băng rộng. Hiện nay các thành viên của FSAN đã tăng lên 40 trong đó có nhiều
hãng sản xuất và cung cấp thiết bị viễn thông lớn trên thế giới.

Các thành viên của FSAN đã phát triển một tiêu chí cho mạng truy nhập PON sử
dụng công nghệ ATM và giao thức lớp 2 của nó. Hệ thống này đƣợc gọi là APON
(viết tắt của ATM PON). Cái tên APON sau đó đƣợc thay thế bằng BPON với ý diễn
đạt PON băng rộng. Hệ thống BPON có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ băng rộng
nhƣ Ethernet, Video, đƣờng riêng ảo (VPL), kênh thuê riêng, v.v… Năm 1997 nhóm
FSAN đƣa các đề xuất chỉ tiêu BPON lên ITU-T để thông qua chính thức. Từ đó, các
tiêu chuẩn ITU G.983.x cho Mạng BPON lần lƣợt đƣợc thông qua. Hệ thống BPON
hỗ trợ tốc độ không đối xứng 155 Mbps hƣớng lên và 622 Mbps hƣớng xuống hoặc
tốc độ đối xứng 622 Mbps. Các hệ thống BPON đã đƣợc sử dụng nhiều ở nhiều nơi,
tập trung ở Bắc Mỹ, Nhật Bản và một phần Châu Âu.

1.2.2.2. EPON

Năm 2001, IEEE thành lập một nhóm nghiên cứu Ethernet đƣờng dài (EFM) với
mục tiêu mở rộng công nghệ Ethernet hiện tại sang mạng truy nhập vùng, hƣớng tới
các mạng đến nhà thuê bao hoặc các doanh nghiệp với yêu cầu vẫn giữ các tính chất
của Ethernet truyền thống. Ethernet PON đƣợc bắt đầu nghiên cứu trong thời gian gian
này.

Ethernet PON (EPON) là mạng trên cở sở PON mang lƣu lƣợng dữ liệu gói trong
các khung Ethernet đƣợc chuẩn hóa theo IEEE 802.3. Sử dụng mã đƣờng truyền
8b/10B và hoạt động với tốc độ 1Gbps. EPON có thể sử dụng để chuyển tải các luồng
dữ liệu đƣợc đóng thành các khung Ethernet. Theo chiều hƣớng lên (từ ONU đến CO),
ONU cần phải khai thác cơ chế điều khiển truy cập nhằm tránh xung đột dữ liệu và


17

chia sẻ dung lƣợng kênh dùng. Giao thức điều khiển đa điểm (MPCP) sử dụng cơ chế
hỗ trợ, thiết lập các thuật toán phân bổ băng tần khác nhau trong EPON, giao thức này
dựa vào hai bản tin Ethernet: Gate và Report. Bản tin Gate đƣợc gởi từ OLT đến ONU
để ấn định một khe thời gian truyền, bản tin Report đƣợc ONU sử dụng để truyền đạt
các thông tin về trạng thái hiện tại của nó (nhƣ mức chiếm dữ của bộ đệm) đến OLT,
giúp OLT có thể phân bổ khe thời gian một cách hợp lý. Cả hai bản tin Gate và Report
đều là các khung điều khiển MAC (loại 88-08) và đƣợc xử lý bởi lớp con điều khiển
MAC.

Ngoài ra, giao thức DBA cũng có thể đƣợc sử dụng trong E-PON để thực hiện
cơ chế điều khiển phân bổ băng thông. Do không có cấu trúc khung thống nhất đối
với hƣớng xuống và hƣớng lên, do vậy trong cấu trúc của E-PON, các khe thời gian và
giao thức xác định cự ly là khác so với B-PON và G-PON. OLT và các ONU duy trì
các bộ đếm cục bộ riêng và tăng thêm 1 sau mỗi 16ns. Mỗi một MPCPDU mang theo
một thời gian mẫu, mẫu này là giá trị của bộ đệm cục bộ của ONU tƣơng ứng. Tốc độ
truyền dữ liệu E-PON có thể đạt tới 1Gbit/s.

Một chuẩn khác cũng cùng họ với E-PON là chuẩn Gbit/s Ethernet PON (IEEE
802.3av – Gbit/s PON). Chuẩn này là phát triển của E-PON tại tốc độ 10Gbit/s và
đƣợc ứng dụng chủ yếu trong các mạng quảng bá video số.

1.2.2.3. GPON:

Gbit/s PON cho phép phân phối nhiều dịch vụ đòi hỏi băng thông lớn, độ phân
giải cao, đóng gói IP các luồng dữ liệu video ngay cả khi hệ số chia OLT/ONT là 1:64
hoặc cao hơn. Tại thời điểm hiện tại, tốc độ chiều xuống của GPON khoảng 2.5 Gbps,
và chiều lên là 1.25 Gbps. Nếu 1 OLT phục vụ duy nhất một thuê bao thì thuê bao đó
có thể đuợc khai tha
́
c toàn bộ băng thông nhƣ trên , tuy nhiên thông thƣờng trong các

mạng đã triển khai tại một số nuớc trên thế giới, nhà cung cấp thƣờng thiết kế tốc độ
cho một thuê bao sử dụng PON vào khoảng 100 Mbps cho chiều xuống và 40 Mbps
cho chiều lên. Với tốc độ truy nhập nhƣ vậy , băng thông đa
̃
tho
̉
a ma
̃
n cho hầu hết các
ứng dụng cao cấp nhƣ HDTV (khoảng 10 Mbps, chiều lên chiều xuống, chiều lên cho
peer-to-peer HDTV). Tuy nhiên, GPON cũng có nhƣợc điểm chính là : thiếu tính hội
tụ IP; có một kết nối duy nhất giữa OLT và bộ chia, nếu kết nối này mất toàn bộ ONT
không đƣợc cung cấp dịch vụ.



18
1.3 UMTS

UMTS phát triển trên cơ sở hạ tầng 2G đã đặt ra yêu cầu cho nhà mạng 2G hiện
tại phải xây dựng một kiến trúc mạng mang tính tối ƣu, đảm bảo chất lƣợng dịch vụ
thoại truyền thống, thoại video và các dịch vụ dữ liệu khác. Hiện tại các nhà mạng ở
Việt Nam cũng chỉ xây dựng 3G trên nền 2G có sẵn, điều này một phần cũng là do tính
kinh tế, phần khác giảm thiểu sự phức tạp của trong việc triển khai cơ sở hạ tầng mới
tách biệt hẳn với mạng 2G truyền thống.
Các nhà hoạch định cũng đƣa ra các kiên trúc dành cho mạng 3G:
- Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3.
- Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R4.
- Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R5 và R6.
- Kiến trúc R7 và R8 (đang trong quá trình thí nghiệm).


1.3.1 Kiến trúc mô hình UMTS R3.

Kiến trúc R3 là kiến trúc hỗ trợ cả chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Ở
chuyển mạch kênh thì tốc độ có thể lên tới 384Kbps(GPRS) dành cho đƣờng xuống,
trong khi đó chuyển mạch gói có thể lên đến 2Mbps. Các kết nối tốc độ cao đảm bảo
cung cấp dịch vụ chất lƣợng cao cho ngƣời sử dụng nhƣ trong môi trƣờng mạng điện
thoại cố định truyền thống và Internet. Các dịch vụ này có thể kể đến nhƣ thoại có hình,
âm thanh chất lƣợng cao, truy cập các dịch dụ Internet… thêm vào đó trong kiến trúc
UMTS luôn duy trì kết nối Internet ở tốc độ cao nên hỗ trợ rất tốt các dịch vụ liên qua
đến vị trí nhƣ định vị, điều khiển không ngƣời lái

Mạng UMTS có thể chia làm 3 phần: Phần thiết bị di động (UE), mạng truy
nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN), mạng lõi (CN).
+ UE bao gồm: thiết bị đầu cuối (TE), thiết bị di động (ME), và modul bị nhận
dạng thuê bao (USIM).
+ UTRAN gồm: Hệ thống mạng vô tuyến (RNS) và trong RNS có bộ điều khiển
mạng vô tuyến (RNC) và các node B nối với RNC.
+ CN gồm có: Miền chuyển mạch kênh, miền chuyển mạch gói, và miền môi
trƣờng nhà (HE). Trong HE gồm các cở sở dữ liệu: Trung tâm nhân thực (AuC),
bộ ghị định vị thƣờng trú (HLR), và bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR).



19

Hình 1.3 : Mô hình kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3.

1.3.2. Mạng truy nhập vô tuyến UMTS.


UTRAN là liên kết giữa ngƣời sử dụng và CN, gồm các phần tử đảm bảo các
cuộc truyền thông UMTS trên vô tuyến và điều khiển chúng, đƣợc định nghĩa giữa hai
giao diện: Giao diện Iu giữa UTRAN và CN, gồm hai phần: IuPS cho miền chuyển
mạch gói và IuCS cho miền chuyển mạch kênh; giao diện Uu giữa UTRAN và thiết bị
ngƣời sử dụng, giữa hai giao diện này là hai nút, RNC và nút B.

1.3.2.1 RNC.

RNC chịu trách nhiệm cho một hay nhiều trạm gốc và điều khiển các tài nguyên
của chúng. Đây cũng chính là điểm truy nhập dịch vụ mà UTRAN cung cấp cho CN.
Nó đƣợc nối đến CN bằng hai kết nối, một cho miền chuyển mạch gói (đến GPRS) và
một đến miền chuyển mạch kênh (MSC).

Một nhiệm vụ quan trọng nữa của RNC là bảo vệ sự bí mật và toàn vẹn. Sau thủ
tục nhận thực và thỏa thuận khóa, các khoá bảo mật và toàn vẹn đƣợc đặt vào RNC.
Sau đó các khóa này đƣợc sử dụng bởi các hàm an ninh f8 và f9.

RNC có nhiều chức năng logic tùy thuộc vào việc nó phục vụ nút nào. Ngƣời sử
dụng đƣợc kết nối vào một RNC phục vụ (SRNC: Serving RNC). Khi ngƣời sử dụng
chuyển vùng đến một RNC khác nhƣng vẫn kết nối với RNC cũ, một RNC trôi
(DRNC: Drift RNC) sẽ cung cấp tài nguyên vô tuyến cho ngƣời sử dụng, nhƣng RNC
phục vụ vẫn quản lý kết nối của ngƣời sử dụng đến CN. Vai trò logic của SRNC và
DRNC đƣợc mô tả trên hình 1-4. Khi UE trong chuyển giao mềm giữa các RNC, tồn
tại nhiều kết nối qua Iub và có ít nhất một kết nối qua Iur. Chỉ một trong số các RNC


20
này (SRNC) là đảm bảo giao diện Iu kết nối với mạng lõi còn các RNC khác (DRNC)
chỉ làm nhiệm vụ định tuyến thông tin giữa các Iub và Iur.


Chức năng cuối cùng của RNC là RNC điều khiển (CRNC: Control RNC). Mỗi
nút B có một RNC điều khiển chịu trách nhiệm cho các tài nguyên vô tuyến của nó.


Hình 1.4. Vai trò logic của SRNC và DRNC

1.3.2.2 Nút UMTS BS.

Trong UMTS trạm gốc đƣợc gọi là nút UMTS BS và nhiệm vụ của nó là thực
hiện kết nối vô tuyến vật lý giữa đầu cuối với nó. Nó nhận tín hiệu trên giao diện Iub từ
RNC và chuyển nó vào tín hiệu vô tuyến trên giao diện Uu. Nó cũng thực hiện một số
thao tác quản lý tài nguyên vô tuyến cơ sở nhƣ "điều khiển công suất vòng trong". Tính
năng này để phòng ngừa vấn đề gần xa; nghĩa là nếu tất cả các đầu cuối đều phát cùng
một công suất, thì các đầu cuối gần nút UMTS BS nhất sẽ che lấp tín hiệu từ các đầu
cuối ở xa. Nút UMTS BS kiểm tra công suất thu từ các đầu cuối khác nhau và thông
báo cho chúng giảm công suất hoặc tăng công suất sao cho nút UMTS Bs luôn thu
đƣợc công suất nhƣ nhau từ tất cả các đầu cuối.

1.3.3 Các dịch vụ của UMTS.

Các dịch vụ cho các cuộc gọi thoại, video và dữ liệu đều dựa trên các dịch vụ sử
dụng các giao thức internet (IP). Giao thức UMTS MAC là liên kết có định hƣớng
đƣợc nhận dạng bởi 1 số nhận dạng kết nối 16-bit (CID). Việc thiết lập một kết nối sẽ
liên quan đến lƣu lƣợng của dịch vụ cụ thể nhƣ dịch vụ UGS hay dịch vụ BE. Các lƣu
lƣợng của dịch vụ đƣợc sử dụng để quản trị chất lƣợng dịch vụ (QoS). Mỗi dịch vụ
đƣợc chỉ định một QoS xác định và đƣợc nhận diện bởi một số nhận dạng luồng dịch
vụ 32-bit (SFID).
 Unsolicited Grant Service (UGS): đƣợc thiết kế để trợ giúp các luồng dữ liệu
thời gian thực với các gói dữ liệu có kích thƣớc cố định tại một chu trình. Ví dụ
nhƣ VoIP không xử lí khoảng lặng



21
 Dịch vụ Best-Effort (BE): đƣợc thiết kế để trợ giúp các dịch vụ không đòi hỏi
chất lƣợng dịch vụ (non-QoS).

Các tham số đánh giá chất lƣợng mạng UMTS:

Các chỉ tiêu kỹ thuật đánh giá chất lƣợng dịch vụ thoại.
- Tỷ lệ cuộc gọi thiết lập thành công (CSSR) đạt yêu cầu nếu ≥ 92%.
- Tỷ lệ cuộc gọi rơi (CDR) đạt yêu cầu nếu ≥ 5%.
- Chất lƣơ
̣
ng thoa
̣
i đạt nếu ≥3 điê
̉
m. Tỷ lệ cuộc gọi bị ghi cƣớc sai 0% ≤0,1%
- Tỷ lệ thời gian đàm thoại bị ghi cƣớc sai 0% ≤0,1%.
- Tỷ lệ cuộc gọi tính cƣớc, lâ
̣
p ho
́
a đơn sai 0% ≤0,1%.
Các chỉ tiêu chất lƣợng dịch vụ, đô
̣
khả dụng của dịch vụ đạt yêu cầu khi ≥ 99,5%.

Ngoài ra còn các tham số: CSR, HOSR, TASR, TCR, SCR, Traffic. Tham số đánh
giá dịch vụ internet (chuyển mạch gói):

a) AIR_INTERFACE_BW_CS1, AIR_INTERFACE_BW_CS2. IR_ INTERFACE
_BW_CS3, AIR_INTERFACE_BW_CS4. Đánh giá băng thông cực đại có thể
của các cell tƣơng ứng có sử dụng CS-1, CS-2, CS-3, CS-4.
b) CS1_USAGE_DL, CS2_USAGE_DL, CS3_USAGE_DL, CS3_USAGE_
DL:Các chỉ số này đánh giá phần trăm của các RLC block đƣợc truyền bởi PCU
sử dụng các lƣợc đồ mã hoá khác nhau. Đây là chỉ số quan trọng đánh giá hiệu
quả sử dụng của các CS khác nhau.
c) UPLINK_PDTCH_BLOCKING_RATE: tham số này cho phép đánh giá tỷ lệ
thiết lập thành công của các yêu cầu kênh GPRS.
d) UPLINK_TRAFFIC_VOLUME,DOWNLINK_TRAFFIC_VOLUME: tham số
này cho phép đánh giá lƣu lƣợng RLC của từng cell theo hƣớng UL và DL bao
gồm cả các block đƣợc truyền lại.[3]

1.4 . PHƢƠNG THỨC TÍCH HỢP MẠNG.

1.4.1. Phương thức độc lập:

Theo kiến trúc này, hai mạng PON và UMTS vận hành độc lập nhau, kiến trúc
của phƣơng thức này đƣợc chỉ ra trong hình 1.5. Một UMTS BS đƣợc coi nhƣ một
ngƣời dùng ONU nào đó. Lợi ích của kiểu kiến trúc này là không cần sửa đổi các chế
độ làm việc của BS và ONU và chúng có thể nối với nhau nhờ một giao diện chung (ví
dụ nhƣ Ethernet). Tuy nhiên lƣu lƣợng khi ONU lập lịch là độc lập với lƣu lƣợng lập
lịch của BS và thiếu thông tin nguồn đầy đủ để quản trị lƣu lƣợng một cách hiệu quả.


22
Khi đó việc cấp băng thông và khả năng cung cấp QoS cho các dịch vụ cho một SS
(hay một thiết bị đầu cuối) là không tƣơng xứng.

Hình 1.5 : Kiến trúc mạng độc lập


1.4.2 Phương thức lai ghép.

Theo kiến trúc lai ghép, PON và UMTS BS đƣợc tích hợp vào trong vào một khối
riêng lẻ, và đƣợc gọi là ONU-BS nhƣ đƣợc chỉ ra trong hình 1.6. ONU-BS chứa cả 2
chức năng và có đầy đủ thông tin của cả 2 mạng. Vì thế việc cấp băng thông sẽ có hiệu
lực hơn kiến trúc độc lập.

Hình 1.6: Kiến trúc lai ghép UMTS&PON

Tuy nhiên, theo kiểu kiến trúc này, modul ONU-BS sẽ phải đủ thông minh để
tiến hành cuộc gọi với các kiểu báo hiệu liên mạng giữa hai mặt phẳng điều khiển đảm
bảo truyền tốt các gói tin giữa các mặt phẳng dữ liệu. Việc ánh xạ các tham số QoS
giữa hai mạng cũng phải đƣợc tính đến nhằm đảm bảo QoS cuộc gọi đầu cuối-đầu
cuối.



23
1.4.3 Phương thức Microwave-over-fiber.

Phƣơng pháp kiến trúc này là sự tích hợp các chức năng của UMTS Bs với OLT.
Mỗi một đầu cuối điều khiển từ xa đƣợc lắp ghép vào khối ONU hay tới antenna nhƣ
chỉ ra trong hình 1.7. Khối ONU có trách nhiệm truyền dữ liệu của PON còn antenna
chỉ chuyển tiếp các tín hiệu vô tuyến UMTS. Các tín hiệu UMTS và quang đƣợc hợp
kênh và điều chế vào một bƣớc sóng ánh sáng chung và đƣợc truyền tới CO. Theo
chiều truyền hƣớng lên (tới CO), mỗi một lƣu lƣợng của 1 antena phải đƣợc truyền trên
1 bƣớc sóng để phân biệt lƣu lƣợng cuộc gọi truyền từ các antenna khác nhau tới trạm
trung tâm. Nhƣ vậy trạm trung tâm chứa 2 khối chính: một cho OLT và một cho UMTS
BS. Khi các tín hiệu quang đến trạm trung tâm, nó sẽ đƣợc tách ra 2 cổng: Một cổng

cho PON để OLT xử lí, một cho tín hiệu UMTS Bs để giải điều chế cho tín hiệu nhƣ
của SS gửi rồi chuyển tiếp tới các UMTS BS khác để xử lí.



Hình 1.7 Kiến trúc Microwave-over-fiber

Ƣu điểm chính của kiểu kiến trúc này là khả năng thực hiện chuyển giao các
cuộc gọi của ngƣời dùng di động khá đơn giản và các thuê bao quang (cố định) và các
thuê bao di động liên hệ chặt chẽ với nhau. Một ƣu điểm tiềm năng là kiểu kiến trúc
này có khả năng định xứ lại nguồn khá linh hoạt nếu hai thuê bao trên có thể đƣợc cấp
động bởi OLT/BS. Tuy nhiên trạm trung tâm có thể trở thành thắt cổ chai nếu phải
chuyển giao một số lớn các SS, thêm nữa các nhiễu xuyên kênh và nhiễu vật lý có thể
có.

Từ ba ví dụ về các kiểu kiến trúc trên, kiến trúc độc lập là đơn giản nhất do
không cần thay đổi bất cứ gì cả hai mạng, tuy nhiên nó chỉ dùng nhƣ là giải pháp tạm
thời do hiệu năng của nó không thỏa mãn các yêu cầu sử dụng trong tƣơng lai. Kiến
trúc microwave-over-fiber có mức độ tích hợp rất cao cho dù phải thay đổi PON/GPON